人工智能生成内容(AIGC)——由AI系统无需人工干预自主生成的内容——已显著提升多个领域的效率。然而，材料科学中的AIGC技术面临双重挑战：既要高效发现超越现有数据库范围的新型材料，又需确保晶体结构的对称性与稳定性。为应对该挑战，我们开发了T2MAT(文本到材料)，这是一种端到端智能体，能够通过全面探索化学空间并结合全自动第一性原理验证，将用户输入的文本转化为超越现有数据库范围、具有目标性能的新型材料结构的逆向设计。此外，我们提出CGTNet (晶体图变换器网络)，这是一种专门用于捕捉长程相互作用的图神经网络，可显著提高性质预测的准确性和数据效率，从而增强逆向设计的可靠性。通过这些创新，T2MAT降低了对人类专业知识的依赖，加速了高性能功能材料的发现，为真正全自动的材料设计铺平了道路。

铬黑T是一种常见的金属离子指示剂，其颜色随溶液pH值不同而变化，且与其金属离子络合物颜色有明显差异，可有效指示反应终点，在分析化学领域有广泛应用。本文用计算化学方法研究了铬黑T及其典型金属离子(Mg²⁺、Ca²⁺)络合物的分子结构，计算了它们的紫外可见光谱，分析了其分子结构与电子光谱之间的内在关联，并使用紫外-可见吸收光谱法测定了不同pH值的铬黑T溶液及其钙、镁络合物的吸收光谱。理论与实验研究相结合阐释了铬黑T指示剂的显色和变色原理，研究结果有助于加深对铬黑T结构-性能关系的理解。

通过一步水热法成功制备了一种水系锌离子电池正极材料——富1T相的MoS₂(1T′-MoS₂)。表征结果与密度泛函理论(DFT)模拟计算表明，1T′-MoS₂的电导率明显高于2H-MoS₂，并且含有丰富的硫缺陷。这有助于大幅提升离子扩散速率和电荷转移速率，优化材料的电化学和动力学性能。因此，采用1T′-MoS₂组装的电池在0.1 A·g^-1的电流密度下，首次放电容量高达202 mAh·g^-1。此外，在大电流密度下(1 A·g^-1)，其经过500次恒电流充放电循环后，电池的容量保持率为92%，显示出较高的容量和长循环稳定性。

在基础分析化学教学中，假设检验是培养学生数据处理能力与统计思维的核心内容。然而，当前教材普遍侧重独立样本t检验，忽视配对样本t检验的系统介绍，导致学生在面对成组数据比较时易误用检验方法，影响了对分析结果可靠性的判断。本文以“湖水表层与底层氯离子含量比较”这一环境分析典型案例为切入点，系统对比独立t检验与配对t检验的原理、适用条件及计算过程，阐明其统计本质差异与选择依据。旨在弥补现有教材在t检验方法选择上的教学空白，帮助学生准确理解并区分应用场景，强化科学决策意识。本案例可作为教学资源融入课堂教学、课外补充或实验预习环节，为后续专业学习与科研训练提供支持。

将硫化氢(H₂S)有毒废气转化为氢气(H₂)和高附加值含硫化学品一直是光催化分解H₂S领域的重要研究目标。本文借助孪晶Mn_0.5Cd_0.5S (T-MCS)固溶体的结构优势促进光催化剂体相电荷分离，并将导电性能优异的二硫化镍(NiS₂)负载于T-MCS表面，构建了NiS₂/T-MCS界面肖特基结与体相S型孪晶同质结复合光催化剂。研究表明，NiS₂不仅引入了大量活性位点，而且显著改善了表面电荷分离效率。以0.1 mol L⁻¹ (M)硫化钠(Na₂S)与0.6 M无水亚硫酸钠(Na₂SO₃)吸收H₂S后的饱和溶液作为反应液，8 wt% NiS₂/T-MCS复合材料产氢速率可达59.95 mmol h⁻¹ g⁻¹。傅里叶变换红外光谱(FTIR)与紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)证实反应液中硫化合物几乎完全转化为硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)，并通过滴定法对S₂O₃²⁻含量进行了定量测定。本文制备的肖特基结与固溶体孪晶同质结复合材料为开发高效H₂S光催化转化体系，以及同时获得H₂和Na₂S₂O₃提供了重要实验参考。

梯型(S型)异质结因其独特的电荷转移机制以及最大化光生电子和空穴的氧化还原能力而脱颖而出，已被广泛用于应对日益严峻的能源危机和环境挑战。本文通过界面W−S配位键在多孔WO₃纳米纤维上生长In₂S₃纳米片，开发了无贵金属的WO₃/In₂S₃ S型异质结。在WO₃/In₂S₃异质界面形成的W−S键构建了快速电荷传输通道，加速了载流子分离，并促进了光催化H₂O₂的生成。优化后的WO₃/In₂S₃复合材料(WI-25)实现了1349.2 μmol g⁻¹ h⁻¹的优异光催化H₂O₂产率。原位辐照X射线光电子能谱(ISI-XPS)、偏态密度(PDOS)计算、电子顺磁共振(EPR)和飞秒瞬态吸收光谱(fs-TAS)共同验证了由界面配位键介导的S型电荷转移路径。本研究为构建具有界面配位键的S型异质结以提高光催化性能提供了一种合理策略。

采用一步水热法合成泡沫镍(NF)自支撑的Co₉S₈/Ni₃S₂@NF杂化纳米棒阵列，其可以作为尿素氧化反应(UOR)和析氢反应(HER)的双功能催化剂。物相分析、形貌表征和电化学测试结果表明Co₉S₈/Ni₃S₂@NF异质结杂化纳米棒阵列通过Co₉S₈与Ni₃S₂之间的耦合异质界面促进了电子转移，提高了电荷转移速率。同时，该催化剂的粗糙表面使其展示出优异的超亲水性和超疏气性，有利于气体输送以及电解液扩散。在UOR和HER中，该催化剂分别在120和103 mV的低过电位下就能达到100和10mA·cm^-2的电流密度。此外，利用合成的Co₉S₈/Ni₃S₂@NF电极同时作为阴极和阳极，当电流密度达到100 mA·cm^-2时双电极电解池的运行仅需要1.57 V的低电压，并且在20 mA·cm^-2电流密度下稳定运行27 h，无明显活性衰减。

同时提升体相和表面电荷分离与利用效率对于实现高效光催化析氢反应至关重要。本研究采用溶剂蒸发策略，将NiCr₂O₄纳米片负载于孪晶Cd_0.5Zn_0.5S (T-CZS)纳米颗粒表面，成功制备了NiCr₂O₄/T-CZS复合材料。经过优化，6% NiCr₂O₄/T-CZS在以聚乳酸(PLA)塑料为牺牲剂的NaOH溶液中析氢速率(r_H2)达到81.4 mmol∙h⁻¹∙g⁻¹，这一显著提升主要归因于T-CZS由纤锌矿Cd_0.5Zn_0.5S (WZ-CZS)和闪锌矿Cd_0.5Zn_0.5S (ZB-CZS)组成，二者能带结构存在微小差异，使得WZ-CZS与ZB-CZS之间及T-CZS与NiCr₂O₄之间形成了S型电荷转移路径，从而促进了体相和界面电荷快速分离，确保了具有强还原能力的电子参与析氢反应(HER)。此外，借助NiCr₂O₄的局域表面等离子体共振(LSPR)效应，增强了体系对紫外-可见-近红外光的吸收，产生的热电子进一步促进了HER。同时，NaOH溶液增强了空穴的氧化反应驱动力，间接提高了HER动力学。研究还发现，其它金属铬酸盐(MCr_xO_y)，如CoCr₂O₄、AgCrO₂、Bi₆CrO₁₂、BaCrO₄、ZnCr₂O₄、CdCr₂O₄、CuCr₂O₄等，也能不同程度提高T-CZS析氢活性。上述研究结果表明，同质异质结中体相与界面S型电荷转移路径能够实现高效光催化产氢与废塑料降解过程的有效协同，为解决能源与环境挑战提供了新的思路。

通过光催化水裂解制氢来生产可再生燃料具有巨大的潜力。然而，缓慢的析氢动力学和较差的水吸附对光催化剂构成了重大挑战。在这项研究中，我们开发了一种简单的水热法，用于从金属有机框架(MOF)中合成Bi₂O₃ (BO)，并将其负载到花状ZnIn₂S₄ (ZIS)上。该方法显著增强了水吸附和表面催化反应，从而显著提高了光催化活性。以三乙醇胺(TEOA)作为牺牲剂，在BO上负载15% (质量分数) ZIS时，析氢速率达到了1610 μmol∙h⁻¹∙g⁻¹，是纯BO的6.34倍。此外，利用密度泛函理论(DFT)和从头算分子动力学(AIMD)计算，我们确定了ZIS/BO S型异质结界面上的反应，包括水吸附和催化反应的活性位点。这项工作将为开发具有特定电子性能和润湿性的高性能复合光催化材料提供有价值的见解。